，日军数次增援未能越雷池一步，华国守军也因损失惨重无法将包围于东西跑池附近的日军全部歼灭。
三十日拂晓，华国第二战区下令放弃平型关，全军向五台山区之神堂堡、车厂、峪口，代县、雁门关一线转移。
十月一日，日军第五师团与第十五混成旅团回合之后合力猛攻代县，当日即攻陷代县，华军不得不再次向南撤退。
日军混成第一旅团于九月二十五日以主力转而南下，先后击败平鲁、井坪镇华国守军，又于二十八日攻占朔县。三十日该部越过阳方口，向晋北交通要点宁武发起进攻。
至此，华国军队内长城防线被日军突破，忻口会战爆发。